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Viertaktverbrennungskraftmaschine.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Viertaktverbrennungskraftmaschine, bei der in bekannter Weise eine Maschineneinheit aus zwei mit einem gemeinsamen Zylinderkopf und einer gemeinsamen Verbrennungskammer versehenen Arbeitszylindern besteht.
Das Wesen der Erfindung liegt darin, dass in jedem Zylinder ein an sich bekannter, den Kolben umgebender, zwangläufig bewegter Rohrschieber angeordnet ist, wobei der eine Rohrschieber nur die im zugehörigen Zylinder befindlichen Einlassschlitze und unabhängig davon der andere Rohrschieber nur die im zugehörigen Zylinder befindlichen Auslassschlitze steuert. Bei der einen Ausführungsform wird ein in einer Ringnut der Zylinderwand gelagerter, nach innen federnder Dichtungsring durch einen Anschlagring gehalten, der sich gegen den abnehmbaren Zylinderkopf legt. Bei einer anderen Ausführungsform sind auf der Aussenfläche der Rohrschieber in bekannter Weise ein oder mehrere Dichtungsringe angeordnet, die sich erfindungsgemäss gegen eine in die Zylinderwand eingesetzte, die Einbzw.
Auslasskanäle enthaltende Büchse legen, die durch den abnehmbaren Zylinderkopf gehalten wird.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch eine Maschineneinheit, Fig. 2 eine Ansicht in teilweisem Schnitt durch eine Maschine, bei der mehrere Maschineneinheiten radial angeordnet sind. Fig. 3 stellt einen Längsschnitt durch einen Zylinder zur Veranschaulichung des Dichtungsringes dar und Fig. i ist ein Längsschnitt durch die'Zylinderanordnung mit dem Dichtungsring nach einer anderen Ausführungsform.
Die eine Maschineneinheit bildenden Zylinder 1 und 2 besitzen eine gemeinsame Verbrennungskammer 3. Die Kolben la und 2a sind mit den Stangen 1b und 2b verbunden. Diese sind an den Kurbelzapfen 4 angelenkt, wobei die Stange 1 b an einem Auge 4a der Stange 2b angreift. Der Ein-und Auslass für die Brennstoffladung und das Auspuffgas in und von der Verbrennungskammer 3 wird durch die Rohrschieber 5 und 6 geregelt. Diese gleiten in den Zylindern 1 und 2, während die Kolben la und 2a in den Rohrschiebern hin und her gehen. In jedem Schieber befinden sich Öffnungen 7, die mit den Ein-und Auslassöffnungen 8 und 9 zusammenwirken. Auf diese Weise wird die Zufuhr der Brennstoffladung und der Auspuff der Verbrennungsgase gesteuert.
Die Rohrschieber erhalten ihre Bewegung durch die Gelenkhebel 10, die von der Steuerwelle 11 aus angetrieben werden.
Diese wird von der Kurbelwelle 12 aus in Bewegung gesetzt.
Wie in der Fig. 2 veranschaulicht, sind die in den Zylindern gleitenden Kolben durch Kolbenstangen mit einem allen Maschineneinheiten gemeinsamen Kurbelzapfen verbunden, Die eine der Kolbenstangen einer jeden Maschineneinheit ist wieder unmittelbar an dem Kurbelzapfen angelenkt, wogegen die andere Stange an einem Auge 4a der anderen Kolbenstange nahe dem Kurbelzapfen befestigt ist.
Beim Lauf der Maschine erfolgen die vier gebräuchlichen Takte. Die Ladung wird durch den einwärts gerichteten Hub der Kolben durch die Einlassöffnung 8 in die Verbrennungskammer angesaugt, sobald die Öffnung 8 unter den Durchlässen ? im Schieber 6 liegt. Sodann erfolgt die Verdichtung der Ladung, worauf die Zündung in der gebräuchlichen Weise stattfindet, Der Verbrauch an Brennstoff ist den bekannten Maschinenarten gegenüber geringer, da die Ausdehnung in zwei Zylindern der Maschineneinheit stattfindet und auf zwei Kolben wirkt. Durch die Anordnung der getrennt arbeitenden Rohrschieber für den Ein-und Auslass wird ein Verlust der Gase durch unmittelbare Strömung vom Einlass zum Auslass vermieden. Durch die verhältnismässig grossen Querschnittsöffnungen der Schieber ist es möglich, die Maschine mit einer hohen Drehzahl laufen zu lassen.
Durch die grossen Querschnittsöffnungen und den damit bedingten niedrigen Druck gemäss der doppelten Anordnung der Zylinder sind ferner die Kanten der Einlassöffnungen weniger einer Abnutzung unterworfen. Ein weiterer Vorteil der getrennt angeordneten Rohrschieber für jede Maschineneinheit liegt darin, dass die Steuerung des Auslasses geändert werden kann, ohne auf die Steuerung des Einlasses störend zu wirkon, Weitere Einlassöffnungen können vorgesehen werden, wenn die Maschine als Fahrzeug oder Rennmaschine benutzt wird.
Bei Verwendung von Rohrschiebern wird zumeist die Anordnung getroffen, dass der Zylinderkopf in den Zylinderkörper hineinragt, wie dies in den Frg. i und 2 der Zeichnung
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dargestellt ist. Eine derartige Konstruktion ist jedoch äusserst kostspielig und es ist ferner schwierig, bei einem derartig eingesetzten Zylinderkopf einen Wasserkühlmantel anzubringen.
Die Kühlung derartiger Zylinderköpfe durch Luft aber ist nahezu unmöglich. Bei derartigen Anordnungen wird gewöhnlich ein Dichtungsring verwendet, der in seinem äusseren Umfang einer Abnutzung unterworfen ist. Ein derartiger Ring dehnt sich der Abnutzung entsprechend aus, wodurch sich die beiden den Stoss bildenden Enden voneinander entfernen, so dass die Dichtung des Ringes allmählich nachlässt. Diese Ubetstände werden durch die vorliegende Erfindung behoben, die in den Fig. 3 und 4 in zwei Ausführungen veranschaulicht ist.
Bei der ersten Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Dichtungsring 13 in die Wand 14 des Zylinders eingesetzt. Der in den Zylinder hineinragende Zylinderkopf fällt fort und eine in die Zylinderwand eingefräste Ringnut nimmt den Dichtungsring 13 auf, der bestrebt ist, sich nach innen zusammenzuziehen, so dass er gegen die äussere Zylinderfläche des Rohrschiebers 16 gedrückt wird. Der Ring 13 wird in der Nut durch einen Anschlagring 17 festgehalten, der ebenfalls in einer Ringnut gelagert ist, die im Verhältnis zu der Nut des Dichtungsringes tiefer eingefräst ist und sich oberhalb dieser Nut befindet. Der Anschlag.-ing wird durch den Zylinderkopf 18 am Zylinder abnehmbar festgehalten. Der Zylinderkopf 18 ragt nicht in den Zylinderkörper selbst hinein, so dass es möglich ist, ihn durch die Rippen 19 ausgiebig zu kühlen.
Zwischen dem Anschlagring 17 und dem Dichtungsring 13 ist ein kleiner Zwischenraum gelassen, damit der Dichtungsring ein freies Spiel bei seiner nach innen gerichteten Federung gegen den Rohrschieber behält. Der Zylinderkopf ist domförmig ausgebildet und mit Kühlrippen versehen. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung liegt darin, dass die Abnutzung des Dichtungsringes an der Innenseite desselben vor sich geht, so dass der im Ring befindliche Spalt bei der Abnutzung sich allmählich verringert. Die Wirkung einer derartigen Dichtung wird also beim Gebrauch besser. Der Dichtungsring ist so in die Zylinderwand eingesetzt, dass er auch beim grössten Hub des Rohrschiebers mit diesem in Berührung bleibt.
In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform sind die einzelnen Dichtungsringe 13a, aussen in den Rohrschieber 16 eingesetzt. Auch dort ist der Zylinderkopf 19 domförmig ausgebildet und mit einem Wasserkühlmantel 20 versehen. Bei dieser Anordnung befindet sich ebenfalls eine Nut 21 in der Zylinderwand, in die eine Büchse 22 konisch eingesetzt ist. Diese Büchse wird nach oben hin von dem Zylinderkopf 19 gehalten. Gleichzeitig sind in der Wand der Büchse die Ein-und Auslässe 23 und 24 für die Verbrennungsmischung und die Auspuffgase enthalten. Eine derartige Anordnung findet dann Verwendung, wenn der Maschinenzylinder aus Aluminium besteht. Die Dichtungsringe 13a dichten die Gase gegenüber der inneren Oberfläche der Büchse 22 ab.
Durch die Erfindung werden schädliche Räume innerhalb der Zylinder-und Verbrennungskammern auf ein Mindestmass gebracht ; die Rückstände können sich weniger absetzen, wobei eine höhere Verdichtung als bei den bekannten Maschinenarten möglich wird
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Viertaktverbrennungskraftmaschine, bei der eine Maschineneinheit aus zwei mit einem gemeinsamen Zylinderkopf und einer gemeinsamen Verbrennungskammer versehenen Arbeitszylindern besteht, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Zylinder ein an sich bekannter, den Kolben umgebender, zwangläufig bewegter Rohrschieber angeordnet ist, wobei der eine Rohrschieber (6) nur die im zugehörigen Zylinder (2) befindlichen Einlassschlitze (8) und unabhängig davon der andere Rohrschieber (5) nur die im zugehörigen Zylinder (1)
befindlichen Auslassschlitze (9) steuert.
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Four-stroke internal combustion engine.
The invention relates to a four-stroke internal combustion engine in which, in a known manner, an engine unit consists of two working cylinders provided with a common cylinder head and a common combustion chamber.
The essence of the invention lies in the fact that in each cylinder a known, inevitably moving pipe slide surrounding the piston is arranged, with one pipe slide only the inlet slots in the associated cylinder and, independently of this, the other pipe slide only the outlet slots in the associated cylinder controls. In one embodiment, an inwardly resilient sealing ring mounted in an annular groove in the cylinder wall is held by a stop ring which rests against the removable cylinder head. In another embodiment, one or more sealing rings are arranged in a known manner on the outer surface of the pipe slide.
Place the liner containing the exhaust ports held by the removable cylinder head.
The invention is illustrated in the drawings, for example, namely: FIG. 1 shows a longitudinal section through a machine unit, FIG. 2 shows a view in partial section through a machine in which several machine units are arranged radially. 3 shows a longitudinal section through a cylinder to illustrate the sealing ring and FIG. 1 is a longitudinal section through the cylinder arrangement with the sealing ring according to another embodiment.
The cylinders 1 and 2 forming an engine unit have a common combustion chamber 3. The pistons 1a and 2a are connected to the rods 1b and 2b. These are hinged to the crank pin 4, the rod 1b engaging an eye 4a of the rod 2b. The inlet and outlet for the fuel charge and the exhaust gas in and from the combustion chamber 3 is regulated by the pipe valves 5 and 6. These slide in the cylinders 1 and 2, while the pistons la and 2a go back and forth in the slide valve. In each slide there are openings 7 which interact with the inlet and outlet openings 8 and 9. In this way the supply of the fuel charge and the exhaust of the combustion gases are controlled.
The pipe slides are moved by the articulated levers 10, which are driven by the control shaft 11.
This is set in motion by the crankshaft 12.
As illustrated in Fig. 2, the pistons sliding in the cylinders are connected by piston rods to a crank pin common to all machine units. One of the piston rods of each machine unit is again hinged directly to the crank pin, while the other rod is attached to an eye 4a of the other Piston rod is attached near the crank pin.
The four usual cycles occur when the machine is running. The charge is sucked into the combustion chamber through the inlet opening 8 by the inward stroke of the pistons as soon as the opening 8 is below the passages? is in the slide 6. The charge is then compressed, whereupon the ignition takes place in the usual way. The fuel consumption is lower compared to the known types of machines, since the expansion takes place in two cylinders of the machine unit and acts on two pistons. The arrangement of the separately operating pipe slides for the inlet and outlet prevents the gases from being lost through direct flow from the inlet to the outlet. The relatively large cross-sectional openings of the slides make it possible to run the machine at a high speed.
Due to the large cross-sectional openings and the resulting low pressure in accordance with the double arrangement of the cylinders, the edges of the inlet openings are also less subject to wear. Another advantage of the separately arranged pipe slide valve for each machine unit is that the control of the outlet can be changed without interfering with the control of the inlet.Other inlet openings can be provided if the machine is used as a vehicle or racing machine.
When using pipe valves, the arrangement is usually made that the cylinder head protrudes into the cylinder body, as shown in Fig. i and 2 of the drawing
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is shown. However, such a construction is extremely expensive and it is also difficult to attach a water cooling jacket to a cylinder head used in this way.
The cooling of such cylinder heads by air is almost impossible. In such arrangements, a sealing ring is usually used, which is subject to wear in its outer periphery. Such a ring expands in accordance with wear, as a result of which the two ends forming the joint move away from one another, so that the seal of the ring gradually decreases. These overhangs are eliminated by the present invention, which is illustrated in FIGS. 3 and 4 in two embodiments.
In the first embodiment according to FIG. 3, the sealing ring 13 is inserted into the wall 14 of the cylinder. The cylinder head protruding into the cylinder falls away and an annular groove milled into the cylinder wall receives the sealing ring 13, which tends to contract inward so that it is pressed against the outer cylinder surface of the pipe slide 16. The ring 13 is held in the groove by a stop ring 17 which is also mounted in an annular groove which is milled deeper in relation to the groove of the sealing ring and is located above this groove. The stop.-ing is detachably held by the cylinder head 18 on the cylinder. The cylinder head 18 does not protrude into the cylinder body itself, so that it is possible to cool it extensively through the ribs 19.
A small gap is left between the stop ring 17 and the sealing ring 13 so that the sealing ring retains a free play with its inwardly directed suspension against the pipe slide. The cylinder head is dome-shaped and provided with cooling fins. Another advantage of this arrangement is that the sealing ring is worn on the inside of the same so that the gap in the ring is gradually reduced as it wears. The effect of such a seal is therefore better in use. The sealing ring is inserted into the cylinder wall in such a way that it remains in contact with the pipe valve even during the largest stroke of the pipe valve.
In the embodiment shown in FIG. 4, the individual sealing rings 13a are inserted into the pipe slide 16 on the outside. There, too, the cylinder head 19 is dome-shaped and provided with a water cooling jacket 20. In this arrangement there is also a groove 21 in the cylinder wall into which a sleeve 22 is conically inserted. This sleeve is held by the cylinder head 19 towards the top. At the same time, the inlets and outlets 23 and 24 for the combustion mixture and the exhaust gases are contained in the wall of the liner. Such an arrangement is used when the machine cylinder is made of aluminum. The sealing rings 13 a seal the gases from the inner surface of the sleeve 22.
The invention minimizes harmful spaces within the cylinder and combustion chambers; the residues can settle less, whereby a higher compaction than with the known types of machine is possible
PATENT CLAIMS: 1. Four-stroke internal combustion engine, in which a machine unit consists of two working cylinders provided with a common cylinder head and a common combustion chamber, characterized in that in each cylinder there is a known, positively moving tubular slide valve surrounding the piston one pipe slide (6) only the inlet slots (8) in the associated cylinder (2) and, regardless of this, the other pipe slide (5) only those in the associated cylinder (1)
located outlet slots (9) controls.